2020版高考生物总复习第五单元第14讲DNA的结构、复制及基因的本质课件北师大版必修2.pptx

第14讲 DNA的结构、复制及基因的本质,图解DNA分子结构,考点一 DNA分子的结构及相关计算,C、H、O、N、P,A、T、G、C,脱氧核糖,-H,脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,碱基,反向平行,助学巧记 1.巧记DNA分子结构的“五四三二一”,2.DNA分子的特性,1.高考重组 判断正误 (1)细胞核中的DNA复制和转录都以DNA为模板(2018海南卷，13D)( ) (2)细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和(2017海南卷，23C)( ) (3)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014全国卷，5C)( ) (4)DNA的X光衍射实验证明了DNA是遗传物质(2013全国卷，5C)( ),提示 (1) (2) DNA分子除含基因片段外，还有许多无遗传效应的片段。 (3) DNA一条链上磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键相连。 (4) DNA的X光衍射图谱实验为DNA双螺旋结构模型建构提供了重要依据。,2.教材拓展拾遗 教材必修2 P25“科技探索”中沃森和克里克在构建DNA模型的过程中利用了他人的哪些经验和成果？ 提示 英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的X射线衍射图谱； 美国生物化学家鲍森揭示生物大分子结构的方法(1950年)，即按照X射线衍射分析的实验数据建立模型的方法； 奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量，鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量这一碱基之间的数量关系。,围绕DNA分子的结构及特点考查结构与功能观,1.(2019广东惠州检测)如图是某DNA片段的结构示意图，下列叙述正确的是( ),A.DNA复制时，解旋酶先将全部切割，再进行复制 B.DNA分子中AT含量高时稳定性较高 C.磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架 D.a链、b链方向相同，a链与b链的碱基互补配对 解析 DNA复制时边解旋边复制，A错误；碱基A和T之间有两个氢键，碱基G和C之间有三个氢键，因此GC含量高的DNA分子的相对稳定性较高，B错误；磷酸与脱氧核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架，C正确；DNA分子的两条链方向相反，a链与b链的碱基互补配对，D错误。 答案 C,(1)DNA分子中A与T间可形成2个氢键，G与C间可形成3个氢键故GC对占比例越高的DNA分子其稳定性越高。 (2)并非所有的DNA分子均具“双链”，有的DNA分子为单链。 (3)原核细胞及真核细胞细胞器中的DNA分子为“双链环状”。,DNA分子结构相关计算,2.(2014山东理综，5)某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是( ),慧眼识图 获取信息,答案 C,3.(2019河北石家庄模拟)在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，G与C之间形成3个氢键，A与T之间形成2个氢键。则下列有关叙述正确的是( ) 脱氧核苷酸数磷酸数碱基数m 碱基之间的氢键数为(3m2n)/2 一条链中AT的数量为n G的数量为mn A. B. C. D.,解析 每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数磷酸数碱基数m，正确；因为A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，根据碱基互补配对原则，ATn，则CG(m2n)/2，所以碱基之间的氢键数为2n3(m2n)/2(3m/2)n，正确；双链DNA中，ATn，则根据碱基互补配对原则，一条链中AT的数量为n，正确；由中计算可知：G的数量(m2n)/2，错误。 答案 D,“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律 (1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同，即AGTC。,1.DNA分子的复制 (1)过程归纳,考点二 DNA分子的复制及基因的本质,亲代DNA,有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,解旋后两条母链,游离的4种脱氧核苷酸,ATP,DNA聚合酶,半保留复制,边解旋边复制,从亲代传给子代,遗传,信息的连续性,助学巧记 DNA复制之“二、二、三、四”,(2)实验探究 实验方法： 实验结果：,同位素示踪法和离心技术,实验结论： 。,全部重带,全部中带,1/2轻带、,1/2中带,DNA的复制是以半保留方式进行的,2.染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系,主要载体,1个,许多,脱氧核苷酸排,列顺序,或2个,有遗传效应,脱氧核苷酸,1.同源染色体上的DNA分子之间除哪项外均可能不同？请说明理由。 碱基对的排列顺序 磷酸二酯键的数目,提示 同源染色体上的DNA分子可能是相同的，也可能是不同的，如X、Y染色体，所以构成DNA的脱氧核苷酸数目就可能不同，连接两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的数目也就可能不同，碱基对的排列顺序不同；DNA分子中AT、CG，但(AT)/(CG)在不同的DNA分子中可能不同，而构成所有DNA的脱氧核苷酸均只有4种。,2.如图是人类某染色体DNA的片段，含有基因A、基因b和无遗传效应的片段M。请思考：,(1)基因A和b的本质区别是什么？ (2)决定mRNA上终止密码子的碱基对是否位于M处？若M中插入若干个脱氧核苷酸对是否可引发基因突变？为什么？ (3)A复制时b是否也复制？A转录时，b是否也转录？其转录的模板链一定相同吗？,提示 (1)不同基因的本质区别在于其脱氧核苷酸序列不同。 (2)M为无遗传效应的非基因片段，故其无转录功能，当然不存在决定mRNA上终止密码的碱基对，M中即使插入若干脱氧核苷酸对也不会引发基因突变。 (3)DNA分子复制为全程复制，故A复制时b也复制，但基因表达却为“选择性表达”，故A转录时，b未必转录，即使都转录，其模板链也未必相同。,结合DNA分子的复制及相关计算考查科学思维能力,1.2016全国卷，29(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_。 答案 一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记,2.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代(和)，用离心方法分离得到的结果如图所示。下列对此实验的叙述正确的是( ),答案 C,DNA分子复制中有关计算 假设1个DNA分子复制n次(设该DNA分子中含某种脱氧核苷酸m个),点悟：“DNA复制”相关题目的4点“注意” (1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。 (2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。 (3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。 (4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。,围绕基因的本质考查结构与功能观,3.(2014海南单科，21)下列是某同学关于真核生物基因的叙述： 携带遗传信息 能转运氨基酸 能与核糖体结合 能转录产生RNA 每相邻三个碱基组成一个反密码子 可能发生碱基对的增添、缺失、替换 其中正确的是( ) A. B. C. D.,解析 基因是具有遗传效应的DNA片段，携带遗传信息，并能够将遗传信息通过转录传递到RNA，通过翻译表现为蛋白质特定的氨基酸序列和空间结构，基因中可能发生碱基对的增添、缺失或替换，即基因突变，故选B。 答案 B,4.(2019南昌调研)下列关于基因、染色体、性状之间的关系的叙述中，正确的是( ) A.性状与基因之间都存在一一对应的关系 B.真核生物的基因都位于染色体上，呈线性排列 C.每条染色体上有许多个DNA分子，每个DNA分子上有许多基因，每个基因中有许多脱氧核苷酸 D.染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变,解析 性状与基因之间并不都存在一一对应的线性关系，有的性状受多个基因控制，有的基因同时控制多个性状，A错误；真核生物的基因主要位于细胞核中的染色体上，也有部分基因位于线粒体、叶绿体中的DNA上，B错误；每条染色体含有一个或2个DNA分子，C错误；染色体结构变异可能会使基因的数目或排列顺序发生改变，D正确。 答案 D,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1 误认为DNA分子中“嘌呤一定等于嘧啶” 点拨 DNA分子一般为“双螺旋结构”，双链DNA中嘌呤等于嘧啶，但其一条链中嘌呤不一定等于嘧啶，单链DNA分子中嘌呤也不一定等于嘧啶。,易错点2 错将真核生物的“染色体”等同于“遗传物质”或错将“DNA”等同于“基因” 点拨 真核生物的遗传物质是“DNA”，遗传物质的结构和功能单位是“基因”它是DNA分子中“有遗传效应”的片段，每个DNA分子有许多这样的片段。染色体则是DNA的“主要载体”它主要由DNA和蛋白质组成(注：除染色体外，少数DNA还可存在于线粒体、叶绿体中)。其关系归纳如下：,易错点3 混淆DNA复制、“剪切”与“水解”中的四种酶 点拨 (1)DNA聚合酶：需借助母链模板，依据碱基互补配对原则，利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，合成与母链互补的一段子链； (2)DNA连接酶：将多个复制起点所复制出的“DNA片段”“缝合”起来形成磷酸二酯键，即连接“片段”； (3)限制性内切酶：用于切断DNA双链中主链上的“3，5磷酸二酯键”； (4)DNA水解酶：用于将DNA分子水解为脱氧核苷酸。,易错点4 误认为DNA复制只能从头开始 点拨 如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图。,(1)图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行； (2)图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的； (3)真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率； (4)一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。,深度纠错 1.经过对某生物体内的核酸成分的化学分析得知，该生物体内的核酸中，嘌呤占58%，嘧啶占42%，由此可以判断( ) A.此生物体内的核酸一定是DNA B.该生物一定不含DNA而只含RNA C.若此生物只含DNA，则一定是单链的 D.若此生物含DNA，则一定是双链的 解析 因该生物核酸中嘌呤数和嘧啶数不等，故可能是只含有RNA，或同时含有DNA和RNA，或只含单链DNA。 答案 C,2.关于下面概念图的相关叙述，错误的是( ),A.D有四种，E在H上呈线性排列 B.E通过控制G的合成来控制性状 C.所有E的总和构成F且E在F上的排列顺序代表遗传信息 D.E是具有遗传效应的F片段,解析 根据含氮碱基不同，D脱氧核苷酸分为四种，E基因在H染色体上呈线性排列，A正确；E基因通过控制G蛋白质的合成来控制性状，B正确；除E外，F中还有无遗传效应的片段，遗传信息